[發明專利]核電廠調頻控制系統及方法

在審

• 申請號: 202011035367.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112152266A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 顏巖;黃曉杰;張治朝
• 申請（專利權）人: 國核示范電站有限責任公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種核電廠調頻控制系統，其特征在于，包括：調度控制模塊、發電裝置、儲能裝置、第一電壓變換裝置和第二電壓變換裝置，其中，所述儲能裝置用于實現儲能或者放電；

所述發電裝置及所述儲能裝置分別通過所述第一電壓變換裝置與聯絡線電連接；

所述發電裝置及所述儲能裝置分別通過所述第二電壓變換裝置與廠內供電母線電連接；

所述調度控制模塊用于獲取調頻調度指令，根據所述調頻調度指令調節所述發電裝置的輸出功率，以及根據所述調頻調度指令控制所述儲能裝置儲能或者放電，并調節對應的功率。

2.根據權利要求1所述的核電廠調頻控制系統，其特征在于，所述儲能裝置包括電化學儲能裝置和/或蓄水儲能裝置。

3.根據權利要求2所述的核電廠調頻控制系統，其特征在于，所述蓄水儲能裝置包括蓄水控制單元、蓄水池、抽水模塊及水力發電模塊，其中，所述水力發電模塊的輸出端分別與所述第一電壓變換裝置及所述第二電壓變換裝置電連接；

所述抽水模塊通過抽水管路與所述蓄水池連接，所述水力發電模塊通過放水管路與所述蓄水池連接；

所述蓄水控制單元與所述調度控制模塊電連接，所述蓄水控制單元用于接收所述調度控制模塊輸出的第一調頻調度指令，并根據所述第一調頻調度指令控制所述抽水模塊或者所述水力發電模塊工作；

所述抽水模塊用于將水運送至所述蓄水池，實現蓄水儲能；

所述水力發電模塊用于將水從所述蓄水池排出，實現放水發電。

4.根據權利要求2所述的核電廠調頻控制系統，其特征在于，所述電化學儲能裝置包括電池組件、雙向交直流變換單元和充放電控制單元，所述電池組件與所述雙向交直流變換單元的直流側電連接，所述雙向交直流變換單元的直流側分別與所述第一電壓變換裝置及所述第二電壓變換裝置電連接；

所述充放電控制單元的第一端與所述電池組件連接，所述充放電控制單元的第二端與所述調度控制模塊連接，所述充放電控制單元用于接收所述調度控制模塊輸出的第二調頻調度指令，并根據所述第二調頻調度指令控制所述電池組件通過所述雙向交直流變換單元對外放電；或者，控制所述雙向交直流變換單元對所述電池組件充電。

5.根據權利要求4所述的核電廠調頻控制系統，其特征在于，還包括電池管理單元，所述電池管理單元的第一端與所述電池組件連接，所述電池管理單元的第二端與所述調度控制模塊連接，所述電池管理單元用于檢測所述電池組件的電壓、溫度及剩余電量，并將檢測結果發送至所述調度控制模塊；

所述調度控制模塊還用于根據所述剩余電量及所述第二調頻調度指令控制所述電化學儲能裝置充電或者放電，并調節充放電功率。

6.根據權利要求4所述的核電廠調頻控制系統，其特征在于，所述雙向交直流變換單元包括隔離電路、雙向DC/DC電路和雙向DC/AC電路，所述隔離電路的第一端與所述電池組件連接，所述隔離電路的第二端與所述雙向DC/DC電路的第一端連接；所述雙向DC/AC電路的直流端與所述雙向DC/DC電路的第二端連接，所述雙向DC/AC電路的交流端分別與所述第一電壓變換裝置及所述第二電壓變換裝置電連接。

7.根據權利要求4所述的核電廠調頻控制系統，其特征在于，所述電池組件包括鉛酸電池組、鋰離子電池組、液流電池組、鈉硫電池組或者鎳系電池組中的任意一種。

8.根據權利要求1-7任一項所述的核電廠調頻控制系統，其特征在于，還包括備用發電機組和發電機管理單元，其中，

所述備用發電機組的輸出端與廠內供電母線連接；

所述發電機管理單元用于檢測所述備用發電機組的轉速和輸出電壓，并將所述轉速和所述輸出電壓發送至所述調度控制模塊；

所述調度控制模塊還用于接收電源掉電故障信號，控制所述儲能裝置對所述廠內供電母線供電，并控制所述備用發電機組啟動，以及在所述轉速達到預設轉速且所述輸出電壓達到預設電壓時，控制所述儲能裝置停止供電。